一种多功能纳米CaCO₃增强丁腈橡胶

摘要

本发明涉及一种用于石油井控装置、特种机械设备及化学化工领域的多功能纳米CaCO3增强丁腈橡胶。它用纳米粒子具有的独有特性，克服橡胶塑性差、弹性差、耐磨性能不足的缺陷。其技术方案是：制备该橡胶所用原料的成分和用量为：丁腈橡胶、65％；硫磺、1％；活性氧化锌、5％；改性纳米CaCO3、25％；防老剂D、0.6％；邻苯二甲酸二辛酯、1％；硬脂酸、0.6％；促进剂-DM、0.8％；促进剂-CZ、1％。该橡胶用纳米CaCO3和邻苯二甲酸二辛酯为原料、采用塑炼、混炼及硫化成型制得。本橡胶为热力稳定性和各向同性的多组分分散体系、不易发生聚结、加入纳米助剂后橡胶强度增加、塑性提高，从而提高其使用寿命，拓宽使用范围，用于油田井控设备及化学化工行业中。

主权项

一种多功能纳米CaCO3增强丁腈橡胶，其特征是：制备该橡胶所用原料的成分和用量如下，其中用量为质量百分比，质量的单位是用克或千克；丁腈橡胶、代号NBR、65％；硫磺1％；活性氧化锌5％；改性纳米碳酸钙、代号CaCO3、是指粒径分布范围在1nm到100nm之间的经过改性的纳米CaCO3、25％；防老剂D，即N‑苯基‑2‑萘胺、0.6％；邻苯二甲酸二辛酯、代号DOP、1％；硬脂酸、即十八烷酸、0.6％；促进剂‑DM、即二硫化二苯骈噻唑、0.8％；促进剂‑CZ、即N‑环己基‑2‑苯骈噻唑次磺酰胺、1％；纳米CaCO3的改性：先将纳米CaCO3粉末在200‑210℃温度条件下，烘干1.5h使其充分干燥；用丙酮稀释表面活性剂硅烷偶联剂、即双‑[Y‑(三乙氧基硅)丙基]‑四硫化物、或乳化剂OP‑10、即烷基酚与环氧乙烷的缩合物、其体积比为20∶1；在均匀搅拌下，压力控制在0.3MPa～0.5MPa，采用喷雾法用丙酮稀释的表面活性剂硅烷偶联剂处理纳米CaCO3后制得活性纳米CaCO3；最后在70‑90℃温度下，干燥上述混合物，使丙酮挥发完全，制得改性纳米CaCO3。